Biologia - Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 34.

Kategoria: Fizjologia roślin Metody badawcze i doświadczenia Typ: Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Na rysunku przedstawiono próbę badawczą doświadczenia, którego celem było sprawdzenie, czy roślina może żyć w zamkniętym obiegu tlenu i dwutlenku węgla. W dużym szklanym słoju umieszczono roślinę w doniczce, glebę doniczkową podlano wodą wodociągową, szczelnie dokręcono zakrętkę. Zestaw pozostawiono przez 5 dni w pokoju, w którym utrzymywano temperaturę 20°C oraz normalne warunki dziennego oświetlenia. Codziennie obserwowano wygląd rośliny. Po 5 dniach roślina nadal rosła i miała normalny wygląd. Zauważono również, że okresowo na wewnętrznej ścianie słoja pojawiały się kropelki bezbarwnej cieczy.

a)	Opisz próbę kontrolną tego doświadczenia.

b)	Uzupełnij opis tego doświadczenia, wypełniając poniższą tabelę.

Proces metaboliczny przeprowadzany przez roślinę i dostarczający do układu badawczego tlenu	Proces metaboliczny przeprowadzany przez roślinę i dostarczający do układu badawczego dwutlenku węgla
Nazwa procesu:	Nazwa procesu:
Zapis procesu (równanie reakcji):	Zapis procesu (równanie reakcji):
Źródła substratów dla tego procesu w warunkach doświadczenia:	Źródła substratów dla tego procesu w warunkach doświadczenia:

c)	Podaj nazwę cieczy, której kropelki pojawiały się na ścianach słoja i nazwę proces fizjologicznego, w wyniku którego ta ciecz pojawiła się w zestawie badawczym. Wyjaśnij przyczynę zachodzenia tego procesu u rośliny w tym zestawie.

d)	Zaznacz odpowiedź A, B albo C i jej uzasadnienie spośród 1–3 tak, aby powstało poprawne dokończenie poniższego zdania.

W trakcie trwania doświadczenia pobieranie wody przez badaną roślinę

A.	zwiększa się,	ponieważ niedosyt wilgotności w powietrzu ją otaczającym	1.	zwiększa się.
B.	zmniejsza się,		2.	zmniejsza się.
C.	nie zmienia się,		3.	nie zmienia się.

Rozwiązanie

(0-1)

Taki sam zestaw doświadczalny umieszczony w takich samych warunkach temperatury oraz naświetlenia, ale z dostępem do powietrza (otwarty słój).

(0-1)

Proces metaboliczny przeprowadzany przez roślinę i dostarczający do układu badawczego tlenu	Proces metaboliczny przeprowadzany przez roślinę i dostarczający do układu badawczego dwutlenku węgla
Nazwa procesu: fotosynteza	Nazwa procesu: oddychanie (wewnątrzkomórkowe) / utlenianie biologiczne
Zapis procesu (równanie reakcji): 6CO₂ + 6H₂O ^światło C₆H₁₂O₆ + 6O₂	Zapis procesu (równanie reakcji): C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O (+ ATP)
Źródła substratów dla tego procesu w warunkach doświadczenia: CO₂ pochodzi z oddychania rośliny, a H₂O z gleby (także z oddychania wewnątrzkomórkowego).	Źródła substratów dla tego procesu w warunkach doświadczenia: C₆H₁₂O₆ i O₂ pochodzą z fotosyntezy.

(0-1)

Nazwa cieczy: woda.
Nazwa procesu: transpiracja. Wyjaśnienie: W powietrzu zawartym w słoju panuje niższy potencjał wody niż w liściach rośliny (w roślinie). Różnica ta jest przyczyną transpiracji prowadzonej przez roślinę, czyli parowania (dyfuzji wody z liści / utraty wody przez liście).

(0-1)

B. 2.

Wskazówki

Przypomnij sobie, czym jest próba kontrolna doświadczenia oraz sprawdź, który czynnik oraz w jaki sposób został zmieniony w próbie badawczej. W tym doświadczeniu ingerencja w naturalne warunki życia rośliny polegała na umieszczeniu jej w zamkniętej przestrzeni oraz ograniczeniu w ten sposób jej wymiany gazowej. W tej zamkniętej przestrzeni jest zamknięty obieg tlenu i dwutlenku węgla, dlatego roślina może prawidłowo funkcjonować w ciągu kilku dni trwania doświadczenia – ma dostępne substraty do prowadzenia fotosyntezy i oddychania komórkowego. Z tego powodu próba kontrolna, w której odtwarza się warunki naturalne dla organizmu badanego i nie wprowadza się zmiany, polegała w tym wypadku na przygotowaniu takiego samego zestawu doświadczalnego, tzn. takiej samej rośliny doniczkowej w doniczce z taką samą ilością tej samej gleby, podlaną na początku doświadczenia taką sama ilością wody, hodowanej w takich samych warunkach oświetlenia i temperatury, ale mającej dostęp do powietrza atmosferycznego.

Rozwiązanie zadania należy zacząć od analizy warunków, w których została umieszczona roślina doświadczalna oraz od zwrócenia uwagi na wynik doświadczenia podany w tekście: zachowanie przez roślinę normalnego wyglądu. Wynik ten wskazuje na prawidłowy przebieg podstawowych procesów życiowych rośliny, w tym fotosyntezy i oddychania. Przypomnij sobie istotę tych procesów oraz ich uwarunkowania: zależność od światła oraz od dostępności substratów. Następnie zastanów się, w jaki sposób w warunkach doświadczenia (w tym ograniczonej, zamkniętej atmosfery) roślina mogła pozyskiwać te substraty.

Analizując warunki, w których została umieszczona roślina doświadczalna, zwróć uwagę na to, że korzenie miały dostęp do wody w glebie, a liście otoczone były powietrzem w słoju. Obie części rośliny – podziemna i nadziemna znajdowały się więc w częściach środowiska różniących się potencjałem wody w stosunku do tych organów. W takich warunkach otoczenia roślina przeprowadza proces, o który jesteś pytany. Na wewnętrznej powierzchni słoja można zaobserwować kropelki cieczy, która wydostała się z rośliny w efekcie tego procesu.

Wróć do rozwiązania części c) zadania, w którym poprawna odpowiedź dotyczyła transpiracji – procesu prowadzonego przez roślinę, powodującego powstawanie kropelek wody na ścianach słoja. Zwróć uwagę, że to właśnie ten proces (oraz parowanie wody z powierzchni gleby) powoduje, że w zamkniętym w słoju powietrzu zwiększa się ilość cząsteczek pary wodnej. Dlatego też część wody skrapla się na wewnętrznej powierzchni ściany słoja. Zwróć również uwagę na użyte w zdaniu określenie niedosyt wilgotności. Niedosyt ten maleje wraz ze wzrostem ilości pary wodnej w powietrzu. Przypomnij sobie, jaki jest związek między niedosytem wilgotności w powietrzu a transpiracją, a następnie między intensywnością transpiracji a pobieraniem wody przez roślinę.